ミシン
【課題】既存のミシン備わる機構や装置を利用することにより、複数の窪みや穴からなる複雑な模様であっても、模様の形成が容易にできるパーチメントクラフトに適したミシンを提供する。
【解決手段】ミシン１０は、押え足が装着される押え棒１６に着脱可能な突状部材５１と、縫針が装着される針棒１５に着脱可能な針部材５６とを備えている。押え棒１６は、押え棒上下機構部によって上下に駆動される。突状部材５１は、押え棒１６と共に下方へ移動することにより、被加工物７０を下方へ押圧し、被加工物７０に窪みを形成する。針棒１５は、針棒上下機構部によって上下に駆動される。針部材５６は、針棒１５と共に下方へ移動することにより、被加工物７０を貫いて、被加工物７０に穴を形成する。これにより、被加工物７０は、窪み及び穴から構成される模様が形成される。
【解決手段】ミシン１０は、押え足が装着される押え棒１６に着脱可能な突状部材５１と、縫針が装着される針棒１５に着脱可能な針部材５６とを備えている。押え棒１６は、押え棒上下機構部によって上下に駆動される。突状部材５１は、押え棒１６と共に下方へ移動することにより、被加工物７０を下方へ押圧し、被加工物７０に窪みを形成する。針棒１５は、針棒上下機構部によって上下に駆動される。針部材５６は、針棒１５と共に下方へ移動することにより、被加工物７０を貫いて、被加工物７０に穴を形成する。これにより、被加工物７０は、窪み及び穴から構成される模様が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば厚手のトレーシングペーパなどに複数の窪みや穴などによって模様を形成することで、装飾物を製作するパーチメントクラフトにおいて、これらの窪み及び穴の形成に適用するミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば紙や布などの被加工物に形成した窪み（エンボス）や穴を利用して種々の模様を表現することが広く利用されている。例えば特許文献１には、ドットインパクト装置を利用することにより、被加工物にエンボス加工を施すことが開示されている。また、特許文献２には、所定の模様の輪郭が予め形成されたエンボス加工用プレートを利用することにより、手作業によって厚紙などにエンボス加工を施すことが開示されている。
また近年では、例えばペーパアートとしてパーチメントクラフトが普及しつつある。パーチメントクラフトでは、厚手のトレーシングペーパなどを被加工物として使用して、これに複数の窪みや穴などを手作業にて形成することで、装飾物を製作している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−３２０１９５号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１０５７４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されているドットインパクト装置は、機器自体が大型であると共に、専用品であるため汎用性も低い。そのため、芸術や趣味として個人で利用するには不向きである。また、特許文献２に開示されているエンボス加工用プレートは、各種の模様に応じて専用のプレートを必要とする。そのため、模様の数が多くなる程、多くのプレートを必要とする。また、特許文献２の場合、模様の形成は手作業であり、加工が煩雑となって、製作に時間がかかるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、既存のミシンに備わる機構や装置を利用することにより、複数の窪みや穴からなる複雑な模様であっても、模様の形成が容易にできるパーチメントクラフトに適したミシンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１記載のミシンは、被加工物を押圧する着脱可能な押え足を下端部に装着する押え棒と、前記押え棒を上下動させる押え棒上下機構部と、前記押え棒上下機構部を駆動する押え棒駆動手段と、前記被加工物が載置される針板とを備えるミシンにおいて、前記押え棒に着脱可能に装着され、前記被加工物を下方へ押圧して、前記被加工物を窪ませる突状部材と、前記突状部材に対向する前記針板の上端部に設けられ、前記突状部材の先端を受ける受け部とを備え、前記押え棒駆動手段が前記押え棒上下機構部を介して前記押え棒を上下に駆動することにより、前記突状部材によって前記被加工物に窪みを形成することを特徴とする。
【０００７】
上記の構成を備えるミシンは、押え棒に装着された突状部材で被加工物に窪みを形成する。つまり、押え棒上下機構部を利用することで、押え棒の上下動によって駆動される突状部材と対向する位置に被加工物を置くことにより、被加工物には窪みが形成される。そして、押え棒を上下へ駆動しつつ被加工物を移動させることにより、被加工物には任意の位置に窪みが形成される。従って、複数の窪みからなる複雑な模様であっても容易に形成することができる。
【０００８】
請求項２記載のミシンは、請求項１記載のミシンであって、前記受け部は、柔軟な材料で形成されている緩衝部材であることを特徴とする。
請求項３記載のミシンは、請求項１又は２記載のミシンであって、前記押え棒の上下方向への移動量を設定する設定手段をさらに備え、前記押え棒駆動手段は、前記設定手段で設定された移動量に基づいて前記押え棒上下機構部を駆動することを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載のミシンは、請求項１から３のいずれか一項記載のミシンであって、被加工物を貫く着脱可能な針部材を下端部に装着する針棒と、前記針棒を上下動させる針棒上下機構部と、前記針棒上下機構部を駆動する針棒駆動手段と、前記押え棒駆動手段による前記押え棒上下機構部の駆動と前記針棒駆動手段による前記針棒駆動機構部の駆動とを選択的に実行する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載のミシンは、請求項４記載のミシンであって、保持された前記被加工物を、前後方向であるＹ方向と、このＹ方向と直交する左右方向であるＸ方向とへ移送する移送装置をさらに備え、前記制御手段は、前記移送装置による前記被加工物のＸ方向又はＹ方向の少なくと何れか一方への移送と、前記押え棒駆動手段による前記押え棒の上下動とを連動して実行することを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載のミシンは、請求項５記載のミシンであって、前記移送装置による前記被加工物の移送位置と前記押え棒駆動手段による前記押え棒の下降位置とを関連づけた窪み形成データ、及び前記移送装置による前記被加工物の移送位置と前記針棒駆動手段による前記針棒の下降位置とを関連づけた穴形成データを記憶する記憶手段をさらに備え、前記制御手段は、前記窪み形成データに基づいて前記突状部材による前記被加工物への窪みの形成を実行した後、前記穴形成データに基づいて前記針部材による前記被加工物への穴の形成を実行することを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載のミシンは、請求項６記載のミシンであって、前記制御手段は、前記被加工物の全体に前記窪み形成データに基づく前記被加工物への窪みの形成を実行した後、前記被加工物の全体に前記穴形成データに基づく前記被加工物への穴の形成を実行することを特徴とする。
請求項８記載のミシンは、請求項６記載のミシンであって、前記制御手段は、前記被加工物を複数の範囲に分割した設定範囲の内、一つの前記設定範囲ごとに、前記窪み形成データに基づく前記被加工物への窪みの形成及び前記穴形成データに基づく前記被加工物への穴の形成を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載のミシンによれば、押え棒に装着された突状部材で被加工物に窪みを形成する。つまり、押え棒上下機構部を利用することで、押え棒の上下動によって駆動される突状部材と対向する位置に被加工物を置くことにより、被加工物には窪みが形成される。そして、押え棒を上下へ駆動しつつ被加工物を移動させることにより、被加工物には任意の位置に窪みが形成される。従って、複数の窪みからなる複雑な模様であっても容易に形成することができる。ところで、家庭用ミシンは元より小型であって、縫製を趣味とする多くの個人ユーザに使用されている。また、近年、押え棒上下動機構部及び押え棒駆動手段を搭載した家庭用ミシンも提供されており、このような家庭用ミシンを用いることで、模様の形成を容易に行うことができる。
【００１４】
請求項２記載のミシンによれば、請求項１記載の効果に加え、受け部は緩衝部材であるため、押え棒の上下動に伴う突状部材と被加工物との衝突音は低減される。従って、加工の際に生じる騒音を低減することができる。
請求項３記載のミシンによれば、請求項１又は２記載の効果に加え、押え棒の移動量が変化すると、被加工物と突状部材との接触力が変化するので、窪みの深さ、及び窪みの深さに基づく被加工物の濃淡の具合などを適宜変更することができる。
【００１５】
請求項４記載のミシンによれば、請求項１から３のいずれか一項記載の効果に加え、針部材が取り付けられた針棒を備えているので、被加工物に突状部材による窪み及び針部材による穴を形成することができる。
請求項５記載のミシンによれば、請求項４記載の効果に加え、被加工物を移送する移送装置を備えているので、被加工物の移送と窪みの形成とを連動して実行させることができる。
【００１６】
請求項６記載のミシンによれば、請求項５記載の効果に加え、窪みを形成した後に穴を形成しているので、窪み及び穴を美しく繊細に形成することができる。即ち、穴を形成した後に窪みを形成すると、窪みの形成により、その近傍の穴が変形や破損するなどして美しい模様が形成できないからである。
請求項７記載のミシンによれば、請求項６記載の効果に加え、被加工物の全体に窪みを形成した後に穴を形成しているので、被加工物の全体に窪み及び穴を美しく繊細に形成することができる。即ち、穴を形成した後に窪みを形成すると、窪みの形成により、その近傍の穴が変形や破損するなどして美しい模様が形成できないからである。
請求項８記載のミシンによれば、請求項６記載の効果に加え、被加工物の設定範囲ごとに窪み及び穴を形成しているので、被加工物の移送量が低減し、窪み及び穴の加工に必要な時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態によるミシンを正面から見た概略斜視図
【図２】本実施形態のミシンを左方から見た概略斜視図
【図３】本実施形態のミシンの頭部に収容された針棒上下機構部及び押え棒上下機構部を示す概略斜視図
【図４】本実施形態のミシンの電気的構成を示すブロック図
【図５】形成模様を構成する窪みの位置及び穴の位置を示す模式図
【図６】模様データのデータ構造を示す模式図
【図７】形成模様を構成する窪み及び穴を示す模式図
【図８】窪み及び穴が形成された最終的な完成品を示す模式図
【図９】本実施形態によるミシンによるパーチメントクラフトの処理の流れを示す概略図
【図１０】エンボス加工工程の処理の流れを示す概略図
【図１１】穴開け加工工程の処理の流れを示す概略図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明によるミシンの実施形態を図面に基づいて説明する。また、図１に示す前後、左右及び上下をミシンの前後、及び上下として説明する。この場合、左右方向がＸ方向であり、前後方向がＹ方向であり、上下方向がＺ方向とする。本実施形態のミシンは、通常のミシンとして加工布に縫製を行うことが可能であると共に、被加工物にパーチメントクラフトを行うことも可能である。パーチメントクラフトを行う場合、被加工物としては例えばトレーシングペーパや厚紙などが使用される。なお、本実施形態におけるミシンは家庭用ミシンとするが、家庭用ミシンに限定するものではない。
【００１９】
図１及び図２に示すように本実施形態によるミシン１０は、ベッド部１１、脚柱部１２、アーム部１３、頭部１４、針棒１５及び押え棒１６等を備える。脚柱部１２は、ベッド部１１の右端側に上方へ延びて設けられている。アーム部１３は、ベッド部１１と対向して脚柱部１２の上端側から左方へ延びている。頭部１４は、アーム部１３の左端側に設けられている。ベッド部１１は、図３に示すように上端面と同一の平面上に針板１７を有している。ベッド部１１は、この針板１７の下方に図示しない釜機構及び送り機構を収容している。釜機構には、下糸が巻かれた図示しないボビンが着脱可能に装着される。送り機構は、図示しない加工布を移送するための図示しない送り歯を駆動する機構である。図１及び図２に示すように脚柱部１２は、前面に液晶ディスプレイ１８を有している。また、アーム部１３の前面下方には、縫製開始スイッチ２１、縫製終了スイッチ２２及び押え足昇降スイッチ２３等の各種スイッチが設けられている。
【００２０】
アーム部１３の上部側には、開閉可能なカバー２４が取り付けられている。このカバー２４は、アーム部１３の左右全長にわたって設けられ、アーム部１３の上方後端側に設けられている図示しない回転軸を中心に回転することによりアーム部１３の上方を開閉する。カバー２４の内部のアーム部１３には、上糸が巻かれた図示しない糸駒が収容される図示しない糸収容部を有している。針棒１５は、図３に示すように頭部１４に設けられ、頭部１４を構成するミシン機枠２９に上下へ往復移動可能に支持されている。この針棒１５は、針棒上下機構部２６により上下へ往復駆動される。針棒上下機構部２６は、図４に示すミシンモータ３０の駆動力によって図示しない主軸等を有するミシン駆動機構部を介して駆動される。ミシン駆動機構部は、周知の構成であるので説明を省略する。ミシンモータ３０は、特許請求の範囲の針棒駆動手段に相当する。
【００２１】
ミシン１０は、図３に示すように押え棒１６を上下に駆動する押え棒上下機構部２７を備えている。押え棒上下機構部２７は、針棒１５の後方に配置され、押え棒１６を上下に往復駆動する。押え棒上下機構部２７は、ラック部３１、止め輪３２、パルスモータ３３、駆動ギア３４、中間ギア３５、ピニオンギア３６、押え棒抱き３７、押え棒１６、押えばね３８、押え上げレバー３９、及び図４に示すようにポテンショメータ４１等を有している。図３に示すようにラック部３１は、押え棒１６の上端部分に上下へ昇降可能に取り付けられている。止め輪３２は、押え棒１６の上端に固定されている。パルスモータ３３は、押え棒１６を上下へ駆動する駆動力を発生する押え棒駆動手段であり、ラック部３１のすぐ右側においてミシン機枠２９に固定されている。駆動ギア３４は、パルスモータ３３の出力軸に取り付けられている。中間ギア３５は、駆動ギア３４と噛み合っている。ピニオンギア３６は、中間ギア３５と一体に形成され、ラック部３１と噛み合っている。押え棒抱き３７は、押え棒１６の高さ方向の中段部に固定されている。押えばね３８は、ラック部３１と押え棒抱き３７との間の押え棒１６に取り付けられている。押え上げレバー３９は、パルスモータ３３による押え棒１６の昇降動作とは独立して押え棒１６を手動で昇降させるための操作が入力される。ポテンショメータ４１は、押え棒１６の左側に設けられ、押え棒抱き３７の上下位置、即ち押え棒１６の上下方向の位置を検出する。
【００２２】
ポテンショメータ４１は、回転式のポテンショメータであって、ポテンショメータ４１の回転軸から右方へ延びる図示しないレバー部は、押え棒抱き３７の左方へ突出する突出部の上面に常に接触するように設けられている。これにより、押え棒１６の昇降に伴い押え棒抱き３７が昇降すると、レバー部が揺動し、ポテンショメータ４１の抵抗値が変化する。押え棒１６の位置は、この抵抗値の変化に応じて出力される電圧に基づいて検出される。
【００２３】
押え上げレバー３９は、一方の端部がミシン機枠２９に固定された図示しないピンを中心に揺動可能に支持されている。押え上げレバー３９は、ピンとは反対側の端部に手動操作のための操作部３９１を有している。この操作部３９１を手動操作することにより、押え上げレバー３９は下降位置から上昇位置まで揺動可能である。この押え上げレバー３９の揺動によって、パルスモータ３３の駆動力が加わらないときでも、押え棒１６は上下へ昇降される。押え上げレバー３９の近傍には、押え上げレバー３９の操作に連動してオン又はオフされる図４に示すリミットスイッチ４２が設けられている。このリミットスイッチ４２により、押え上げレバー３９の上下位置が検出される。
【００２４】
押え棒１６は、下端側に着脱可能な突状部材５１又は図示しない押え足を選択的に装着可能である。ミシン１０にて縫製を実行する場合、押え棒１６の下端には図示しない押え足が装着される。一方、ミシン１０にてパーチメントクラフトを実行する場合、押え棒１６の下端には突状部材５１が装着される。突状部材５１は、装着部５２を介して押え棒１６に装着されている。装着部５２は、ねじ部材５３を締め付けることによって押え棒１６の下端に取り付けられる。突状部材５１は、棒状に形成され、一方の端部（上端部）が装着部５２に挿入され、他方の端部（下端部）に凸頭部５４を有している。装着部５２に挿入された突状部材５１は、ねじ部材５５を締め付けることによって装着部５２に保持される。凸頭部５４は、例えば図３に示すような球状に形成されたものや、図示はしないが、角柱形状に形成されたものなどがあり、これら形状やその大きさについても複数種類が用意されている。ねじ部材５５を操作して突状部材５１を交換することにより、被加工物に接する凸頭部５４の形状や大きさを適宜変更することができる。
【００２５】
パルスモータ３３が駆動されると、その駆動力は中間ギア３５及びピニオンギア３６に伝達されラック部３１を駆動する。ラック部３１が上昇するとき、ラック部３１の上端面が押え棒１６の上端に固定されている止め輪３２を上昇させ、押え棒１６に取り付けられた突状部材５１も上昇する。パルスモータ３３を駆動してラック部３１が下降すると、ラック部３１の下端面に接する押えばね３８が下方へ押し付けられる。そのため、押え棒１６に固定されている押え棒抱き３７も下方へ押し付けられ、突状部材５１は凸頭部５４が針板１７側へ移動する。このように、突状部材５１が装着された押え棒１６は、パルスモータ３３によって上下へ駆動される。押え棒１６は、上位置と下位置との間で上下に往復駆動される。ここで、上位置とは、押え棒１６の上下への往復移動範囲において上端側を意味する。一方、下位置とは、押え棒１６の上下への往復移動範囲において下端側を意味する。
【００２６】
針棒１５は、下端側に着脱可能な針部材５６又は図示しない縫針を選択的に装着可能である。ミシン１０にて縫製を実行する場合、針棒１５の下端には図示しない縫針が装着される。一方、ミシン１０にてパーチメントクラフトを実行するとき、針棒１５の下端には針部材５６が装着される。針部材５６は、針抱き５７を介して針棒１５に装着されている。針抱き５７のねじ部材５８を締め付けることによって、針部材５６は針棒１５の下端に取り付けられる。針部材５６は、棒状に形成され、一方の端部（上端部）が針抱き５７を介して針棒１５に装着され、他方の端部（下端部）が先鋭な針状に形成されている。針部材５６は、縫針と異なり先端に針穴を有していない。針棒１５は、針棒上下機構部２６に伝達されたミシンモータ３０の駆動力によって、上位置と下位置との間で上下に往復駆動される。ここで、上位置とは、針棒１５の上下への往復移動範囲において上端側を意味する。一方、下位置とは、針棒１５の上下への往復移動範囲において下端側を意味する。
【００２７】
針板１７は、ベッド部１１の上面であって針棒１５及び押え棒１６の下端と対向する位置に設けられている。針板１７は、針穴６１及び受け部６３を有している。針穴６１は、針棒１５に装着された針部材５６の延長線上に位置している。これにより、針棒１５の下降に伴って針部材５６は針穴６１に進入し、針棒１５の上昇に伴って針部材５６は針穴６１から退出する。受け部６３は、押え棒１６に装着された突状部材５１の延長線上に位置している。これにより、押え棒１６の下降に伴って突状部材５１は受け部６３に接触し、押え棒１６の上昇に伴って突状部材５１は受け部６３との接触が解除される。受け部６３は、例えばゴムなどの柔軟な材料で形成されている緩衝部材を有している。これにより、押え棒１６の上下に伴って進退する突状部材５１が受け部６３に接する際の衝撃及び騒音は緩和される。
【００２８】
本実施形態の場合、突状部材５１は、装着部５２を介して押え棒１６に取り付けられている。つまり、押え棒１６が上下する軸線と突状部材５１が上下する軸線とはオフセットされている。これによって、図３に示すように、針板１７には図示しない送り歯が出没する角穴６２が設けられているが、この角穴６２から外れた位置に受け部６３を配置することができる。従って、通常の縫製とパーチメントクラフトとのいずれかを選択して実行する際に、夫々専用の針板を用意して交換するというようなことが不要となる。なお、パーチメントクラフトを実行する際には、前記送り歯は、図示しない送り歯沈下機構により針板１７の上面から突出しない位置に保持される。
【００２９】
本実施形態のミシン１０は、図１及び図２に示すように被加工物７０をＸ方向及びＹ方向へ移送する移送装置７１を備えている。移送装置７１は、枠部材７２、キャリッジ７３、Ｘ方向移送機構部７４及びＹ方向移送機構部７５を有している。Ｘ方向移送機構部７４はベッド部１１に着脱可能に装着される移送装置７１のケーシング７８に収容されている。Ｙ方向移送機構部７５はケーシング７８の直ぐ上方に配置され、カバー部材７９に収容されている。枠部材７２は、例えばトレーシングペーパなどの被加工物７０を支持している。キャリッジ７３は、枠部材７２を支持している。Ｙ方向移送機構部７５は、キャリッジ７３を前後方向であるＹ方向へ移送する。Ｘ方向移送機構部７４は、Ｙ方向移送機構部７５の下側に設けられ、キャリッジ７３をＹ方向移送機構部７５と共に左右方向であるＸ方向へ移送する。図４に示すようにＸ方向移送機構部７４は、Ｙ方向移送機構部７５をＸ方向へ駆動するＸモータ７６を有している。また、Ｙ方向移送機構部７５は、キャリッジ７３をＹ方向へ駆動するＹモータ７７を有している。Ｘモータ７６はケーシング７８に収容され、Ｙモータ７７はカバー部材７９に収容されている。この移送装置７１は、周知の構成であるので、Ｘ方向移送機構部７４及びＹ方向移送機構部７５の詳細な説明は省略する。
【００３０】
次に、ミシン１０の制御系について説明する。
ミシン１０は、図４に示すように制御手段としての制御装置８０を備えている。制御装置８０は、ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２及びＲＡＭ８３で構成されているマイクロコンピュータ、入力インターフェイス８４、並びに出力インターフェイス８５を有している。入力インターフェイス８４は、外部記憶装置８６、縫製開始スイッチ２１等のスイッチ類、ポテンショメータ４１及びリミットスイッチ４２と電気的に接続している。出力インターフェイス８５は、ミシンモータ３０、パルスモータ３３、液晶ディスプレイ１８、並びに移送装置７１のＸモータ７６及びＹモータ７７とそれぞれ駆動回路９１〜９５を経由して電気的に接続している。外部記憶装置８６は、例えばＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリやハードディスクドライブなどによって構成されている。
【００３１】
ＲＯＭ８２は、ミシン１０を制御する制御プログラムを記憶している。この制御プログラムは、縫製を実行するための縫製プログラム、パーチメントクラフトを実行するための実行プログラム及び液晶ディスプレイ１８に各種情報を表示させるための表示制御プログラム等を含んでいる。なお、制御プログラムは、ＲＯＭ８２に限らず一部又は全部を外部記憶装置８６に記憶してもよい。
【００３２】
制御装置８０は、例えば図５に示すような形成模様１００に対応する模様データに基づき、実行プログラムに従ってミシンモータ３０による針棒１５の駆動、パルスモータ３３による押え棒１６の駆動、並びにＸモータ７６及びＹモータ７７による被加工物７０を支持する枠部材７２の駆動を制御する。また、制御装置８０は、模様データに基づいて押え棒１６の上下への移動量、すなわち受け部６３側への移動距離を設定する。このように制御装置８０は、特許請求の範囲の設定手段を構成している。
【００３３】
図６に示すように模様データ１１０は、図５に示すような形成模様１００に対応して設定され、窪み形成データ１１１及び穴形成データ１１２で構成されている。図５において、小さな丸印１０１はいずれも突状部材５１による窪み形成位置の中心を示し、大きな丸印１０２はいずれも針部材５６による穴形成位置を示す。図６に示すように、模様データ１１０を構成する窪み形成データ１１１及び穴形成データ１１２は、それぞれ窪み形成データ１１１であるか穴形成データ１１２であるかを示す「Ｍ値１１３」、窪み又は穴を形成する座標を示す「Ｘ座標値１１４」及び「Ｙ座標値１１５」を含んでいる。この「Ｍ値１１３」は、「０」のとき窪みを形成するための窪み形成データ１１１であることを示し、「１」のとき穴を形成するための穴形成データ１１２であることを示す。図６に示す本実施形態の模様データ１１０の場合、「Ｍ値１１３」が「０」の窪み形成データ１１１と、「Ｍ値１１３」が「１」の穴形成データ１１２とは一連のデータとして設定されている。ＲＯＭ８２又は外部記憶装置８６には、図５に示すような形成模様１００に対応する模様データ１１０に限らず、複数の形成模様にそれぞれ対応する複数の模様データを記憶している。ユーザは、例えば液晶ディスプレイ１８に表示された各模様データ１１０に基づく形成模様１００の画像を参照して、任意の形成模様を選択することができる。
【００３４】
窪み形成データ１１１は、さらに窪みの深さを設定する「深さ値１１６」を含んでいる。「深さ値１１６」は、各窪みごとに設定されている。「深さ値１１６」は、押え棒１６に装着された突状部材５１の移動量に相当する。被加工物７０としてトレーシングペーパを用いる場合、トレーシングペーパに形成される窪みの深さに応じて、窪みの濃淡の度合が変化する。例えば被加工物７０がトレーシングペーパの場合、突状部材５１の移動量が大きく窪みが深いとき白濁は濃くなるのに対し、突状部材５１の移動量が小さく窪みが浅いとき白濁は薄くなる。このように窪みごとに「深さ値１１６」を設定することにより、突状部材５１の移動量が設定され、被加工物７０に形成される窪みの深さは制御される。
【００３５】
この場合、「深さ値１１６」は、例えば「０．５ｍｍ」や「１．２ｍｍ」のような実際の深さに限らず、図６の模様データ１１０に示すように深さの段階に応じて設定した値であってもよい。例えば最も浅い窪みを形成するとき「深さ値１１６」は「１」とし、深さに応じて段階的に「深さ値１１６」は「２」、「３」・・・とし、窪みを形成しないとき「深さ値１１６」は「０」のように設定してもよい。制御装置８０は、これらの実際の深さを示す「深さ値１１６」、又は深さの段階を示す「深さ値１１６」に基づいて押え棒１６に装着された突状部材５１の移動量を制御する。
【００３６】
窪み形成データ１１１及び穴形成データ１１２のＸ座標値１１４及びＹ座標値１１５は、窪み又は穴を形成する位置を示している。制御装置８０は、模様データ１１０のＸ座標値１１４及びＹ座標値１１５に基づいて移送装置７１のＸモータ７６及びＹモータ７７を駆動する。これにより、移送装置７１の枠部材７２に支持された被加工物７０は、Ｘ座標値１１４及びＹ座標値１１５に基づいて突状部材５１の鉛直方向の中心線の延長上又は針部材５６の鉛直方向の中心線の延長上に移送される。その結果、被加工物７０には、模様データ１１０に基づいて図７示すように窪み１２１及び穴１２２からなる形成模様１２０が形成される。図７における形成模様１２０において、網掛けされた比較的大きな円形状の部分は窪み１２１を示し、比較的小さな円形状の部分は穴１２２を示している。そして、例えばハサミなどを用いて窪み１２１及び穴１２２からなる形成模様１２０の最も外周の穴１２２に沿って被加工物７０を切り出すことにより、図８に示すような完成品１３０が製作される。完成品１３０は、網掛けの部分が窪み１３１に対応し、比較的小さな円形状の内側が穴１３２に対応する。
【００３７】
次に、上記の構成のミシン１０によるパーチメントクラフトの処理を説明する。
（メインルーチン）
まず、図９に基づいてミシン１０による処理のメインルーチンについて説明する。
ミシン１０の制御装置８０は、まずパーチメントクラフトを実行するパーチメントクラフトモードであるか否かを判断する（Ｓ１０１）。ミシン１０は、パーチメントクラフトに限らず、通常の縫製も実行可能である。そのため、制御装置８０は、パーチメントクラフトモード又は縫製モードのいずれが設定されているかを判断する。パーチメントクラフトモードのとき、押え棒１６には装着部５２を介して突状部材５１が装着され、針棒１５には針部材５６が装着される。一方、縫製モードのとき、押え棒１６には図示しない押え足が装着され、針棒１５には図示しない縫針が装着される。また、縫製モードのとき、上糸が巻かれた図示しない糸駒及び下糸が巻かれた図示しないボビンもミシン１０に取り付けられる。なお、パーチメントクラフトモードのとき、上糸及び下糸は使用しない。そのため、制御装置８０は、上糸の有無を検出する図示しない上糸切れセンサー、及び下糸の残量を検出する図示しない下糸残量センサーからの出力を無視する。本実施形態の場合、パーチメントクラフトモードのとき、ミシン１０は移送装置７１を装着している。一方、縫製モードの場合、移送装置７１は、通常縫製を実行するときにはミシン１０から取り外され、刺繍縫製を実行するときにはミシン１０に装着される。
【００３８】
制御装置８０は、パーチメントクラフトモードであると判断すると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、窪み１２１を形成するエンボス加工工程を実行すると共に（Ｓ１０２）、穴１２２を形成する穴開け加工工程を実行する（Ｓ１０３）。本実施形態の場合、被加工物７０の全体にエンボス加工工程を実行した後、引き続いて被加工物７０の全体に穴開け加工工程を実行する。エンボス加工工程及び穴開け加工工程の詳細は、後述する。制御装置８０は、縫製モードであると判断すると（Ｓ１０１：Ｎｏ）、通常の縫製又は刺繍縫製を実行する（Ｓ１０４）。
【００３９】
（エンボス加工工程）
図１０に基づいてエンボス加工工程について説明する。
メインルーチンのＳ１０２においてエンボス加工工程に移行すると、制御装置８０は針棒１５、押え棒１６及び移送装置７１を駆動する。具体的には、制御装置８０は、針棒１５を上位置で停止させると共に、押え棒１６を上位置で停止させる（Ｓ２０１）。なお、針棒１５及び押え棒１６の上位置は、被加工物７０に接しない範囲であれば、上端の上位置に限らず、上下への往復移動範囲の中間であってもよい。
【００４０】
制御装置８０は、針棒１５及び押え棒１６を上位置で停止させると共に、枠部材７２に支持された被加工物７０を移送装置７１によりエンボス加工を実行する位置へ移送する（Ｓ２０２）。制御装置８０は、模様データ１１０の窪み形成データ１１１に基づいて枠部材７２を移送する。本実施形態の場合、突状部材５１の中心位置は、装着部５２によって押え棒１６の中心から離れた位置で、且つ針棒１５に装着された針部材５６の中心からも所定距離だけ離れた位置にある。そのため、制御装置８０は、窪み形成データ１１１に対して、この突状部材５１と針部材５６との距離を補正値として加算（又は減算）して移送装置７１をＸ方向及びＹ方向へ駆動する。なお、Ｘ座標値１１４とＹ座標値１１５とに前記補正値を夫々組み込んだデータを、窪み形成データ１１１として設定してもよい。
【００４１】
制御装置８０は、針棒１５、押え棒１６及び移送装置７１を駆動すると、押え棒１６のみを上位置から下位置へ駆動すると共に、さらに押え棒１６を下位置から上位置へ駆動する（Ｓ２０３）。つまり、制御装置８０は、パルスモータ３３へ通電することにより、押え棒１６を駆動する。このとき、制御装置８０は、模様データ１１０に含まれる深さ値１１６に基づいて押え棒１６の下降量を制御する。このように、制御装置８０は、押え棒１６のみを上下へ往復駆動させつつ、押え棒１６の下方向への移動量を制御する。その結果、被加工物７０には、窪みすなわちエンボスが形成される。
【００４２】
押え棒１６を上下へ駆動すると、制御装置８０は模様データ１１０に含まれる窪み形成データ１１１に基づいて窪み１２１の形成が全て完了したかを判断する（Ｓ２０４）。制御装置８０は、窪み１２１の形成が全て完了したと判断すると（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、図９に示すメインルーチンへリターンする。一方、制御装置８０は、窪み１２１の形成が完了していないと判断すると（Ｓ２０４：Ｎｏ）、ステップＳ２０１へ戻り、模様データ１１０に含まれる全ての窪み形成データ１１１に対応する全ての窪み１２１の形成が完了するまでＳ２０１以降の処理を繰り返す。
【００４３】
（穴開け加工工程）
図１１に基づいて穴開け加工工程について説明する。
メインルーチンのＳ１０３において穴開け加工工程に移行すると、制御装置８０は針棒１５、押え棒１６及び移送装置７１を駆動する。具体的には、制御装置８０は、針棒１５を上位置で停止させると共に、押え棒１６を上位置で停止させる（Ｓ３０１）。
【００４４】
制御装置８０は、針棒１５及び押え棒１６を上位置で停止させると共に、枠部材７２に支持された被加工物７０を移送装置７１により穴開け加工を実行する位置へ移送する（Ｓ３０２）。制御装置８０は、模様データ１１０の穴形成データ１１２に基づいて枠部材７２を移送する。本実施形態の場合、針部材５６は針棒１５の中心に支持されている。そのため、制御装置８０は、穴形成データ１１２のＸ座標値１１４及びＹ座標値１１５に基づいて移送装置７１をＸ方向及びＹ方向へ駆動する。
【００４５】
制御装置８０は、針棒１５、押え棒１６及び移送装置７１を駆動すると、針棒１５のみを上位置から下位置へ駆動すると共に、さらに針棒１５を下位置から上位置へ駆動する（Ｓ３０３）。制御装置８０は、ミシンモータ３０へ通電することにより、針棒１５を駆動する。ミシンモータ３０によって駆動される針棒１５は、上下方向の移動距離が通常の縫製と同様に一定である。針棒１５と共に針部材５６が上下へ移動することにより、被加工物７０には穴１２２が形成される。
【００４６】
針棒１５を上下へ駆動すると、制御装置８０は模様データ１１０に含まれる穴形成データ１１２に基づいて穴１２２の形成が全て完了したかを判断する（Ｓ３０４）。制御装置８０は、穴１２２の形成が全て完了したと判断すると（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、図９に示すメインルーチンへリターンする。一方、制御装置８０は、穴１２２の形成が完了していないと判断すると（Ｓ３０４：Ｎｏ）、ステップＳ３０１へ戻り、模様データ１１０に含まれる全ての穴形成データ１１２に対応する全ての穴１２２の形成が完了するまでＳ３０２以降の処理を繰り返す。
【００４７】
以上の手順により、図７に示すように被加工物７０には、押え棒１６の上下への往復移動に伴う突状部材５１による窪み１２１の形成と、針棒１５の上下への往復移動に伴う針部材５６による穴１２２の形成とが順に実行される。穴１２２が形成された被加工物７０は、例えばハサミなどにより最も外周の穴１２２に沿って切り出すことにより、図８に示すような完成品１３０が製作される。
【００４８】
以上説明したミシン１０の実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
ミシン１０は、押え棒１６に装着された突状部材５１で被加工物７０に窪み１２１を形成している。この突状部材５１は、ミシン１０に備わる押え棒上下機構部２７を利用して、押え棒１６の上下動に伴って駆動される。この突状部材５１と対向する位置に被加工物７０を置くことにより、被加工物７０には窪み１２１が形成される。これにより、突状部材５１が装着された押え棒１６を上下へ駆動しつつ被加工物７０を移動させることにより、被加工物７０には任意の位置に窪み１２１が形成される。従って、複数の窪み１２１からなる複雑な模様も容易に形成することができる。
【００４９】
針板１７の受け部６３は、例えばゴムなどの柔軟な緩衝部材である。そのため、押え棒１６の上下動に伴って突状部材５１が針板１７側へ移動するとき、突状部材５１の先端は受け部６３の緩衝部材に当たる。柔軟な緩衝部材は、突状部材５１の先端と接することにより、その衝撃を緩和する。従って、突状部材５１と被加工物７０との衝突音を低減することができ、加工の際に生じる騒音を低減することができる。
【００５０】
突状部材５１が装着される押え棒１６は、模様データ１１０に含まれる「深さ値１１６」に基づいて被加工物７０側への移動量が制御される。「深さ値１１６」に基づいて押え棒１６の移動量が変化すると、被加工物７０が突状部材５１によって押し込まれる深さ或は押し込まれる力が変化する。例えば被加工物７０としてトレーシングペーパを利用する場合、トレーシングペーパは突状部材５１が押し込まれる深さ或は押し込まれる力によって窪み１２１の濃淡の度合が変化する。従って、突状部材５１が装着される押え棒１６の移動量を変化させることにより、被加工物７０に形成する窪み１２１の濃淡の具合などを容易に変更することができる。また、被加工物７０が突状部材５１によって押し込まれる深さ或は押し込まれる力が変化しても、緩衝部材である受け部６３がそれを吸収することができる。
【００５１】
ミシン１０は、針部材５６が取り付けられた針棒１５を備えている。すなわち、ミシン１０は、通常の縫製を実行する際に縫針が装着される針棒１５に針部材５６が装着される。この針部材５６は、ミシン１０に備わる針棒上下機構部２６を利用して、針棒１５の上下動に伴って駆動される。そのため、ミシン１０の機能をそのまま利用することができる。針部材５６と対向する位置に被加工物７０を置くことにより、被加工物７０には穴１２２が形成される。これにより、針部材５６が装着された針棒１５を上下へ駆動しつつ被加工物７０を移動させることにより、被加工物７０には任意の位置に穴１２２が形成される。従って、窪み１２１だけでなく穴１２２を含む複雑な模様も容易に形成することができる。
【００５２】
ミシン１０は、被加工物７０を移送する移送装置７１を備えている。そのため、制御装置８０は、移送装置７１による被加工物７０の移送と突状部材５１による窪み１２１の形成及び針部材５６による穴１２２の形成とを連動して制御する。これにより、移送装置７１の枠部材７２に被加工物７０に装着し、模様形成の処理を開始すると、被加工物７０には自動的に模様データ１１０に基づく窪み１２１及び穴１２２が形成される。従って、複雑な模様でも高い精度かつ短時間で形成することができる。
【００５３】
制御装置８０は、模様データ１１０に含まれる窪み形成データ１１１に基づいて被加工物７０に窪み１２１を形成した後、穴形成データ１１２に基づいて被加工物７０に穴１２２を形成している。被加工物７０に穴１２２を形成すると、形成された穴１２２に近い部分では被加工物７０の強度が低下する。そのため、形成された穴１２２に近い位置に窪み１２１を形成するとき、強度の不足による被加工物７０の変形や破損を招き、形成される模様の形状精度が低下するおそれがある。そこで、被加工物７０に窪み１２１を形成した後に穴１２２を形成することにより、窪み１２１及び穴１２２はいずれも高い精度で形成される。従って、模様を構成する窪み１２１及び穴１２２を美しく繊細に形成することができる。
【００５４】
制御装置８０は、窪み１２１を形成した後に穴１２２を形成する場合、被加工物７０の全体に窪み１２１を形成した後に穴１２２を形成している。従って、被加工物７０の全体に形成模様１２０を構成する窪み１２１及び穴１２２を美しく繊細に形成することができる。
【００５５】
（その他の実施形態）
上述したミシン１０の実施形態では、被加工物７０の全体に形成模様１２０を構成する窪み１２１を形成した後、被加工物７０の全体に形成模様１２０を構成する穴１２２を形成する例について説明した。しかし、被加工物７０を複数の設定範囲に分割（小分割）し、この設定範囲ごとに形成模様１２０を構成する窪み１２１の形成と穴１２２の形成とを続けて実行してもよい。そして、いずれかの設定範囲で窪み１２１及び穴１２２の形成が完了すると、他の設定範囲で窪み１２１及び穴１２２の形成を実行し、被加工物７０の全体に窪み１２１及び穴１２２を形成する構成としてもよい。このように、被加工物７０を分割した各設定範囲ごとに窪み１２１及び穴１２２の形成を実行することにより、移送装置７１によって移送される被加工物７０の移送量は低減される。そのため、特に大きな被加工物７０に模様を形成する場合、設定範囲ごとに窪み１２１及び穴１２２を形成することにより、被加工物７０の移送に要する時間が短縮される。従って、模様の形成に必要な時間を短縮することができる。
【００５６】
また、上述のミシン１０の実施形態では、被加工物７０を移送装置７１で移送する構成について説明した。しかし、ミシン１０に移送装置７１を装着しなくてもよい。この場合、ユーザは、手動で被加工物７０を前後及び左右へ移送する。ユーザが手動で被加工物７０を移送することにより、機械的ではない手作り感のある模様を形成することができる。
【００５７】
さらに、上述のミシン１０の実施形態では、針板１７の受け部６３を柔軟な緩衝部材で構成する例について説明した。しかし、受け部６３は、緩衝部材に限らず、例えば針板１７に形成した穴や凹部であってもよい。例えば針板１７に突状部材５１の凸頭部５４の形状に対応した穴や凹部を設けることにより、突状部材５１は被加工物７０に対しより確実かつ強固に食い込む。そのため、先鋭な窪みが容易に形成される。このように、受け部６３の構成を変更することにより、被加工物７０に形成する窪みの質感を変更することができる。
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ ミシン
１５ 針棒
１６ 押え棒
１７ 針板
２６ 針棒上下機構部
２７ 押え棒上下機構部
３０ ミシンモータ（針棒駆動手段）
３３ パルスモータ（押え棒駆動手段）
５１ 突状部材
５６ 針部材
６３ 受け部
７０ 被加工物
７１ 移送装置
８０ 制御装置（設定手段、制御手段）
８２ ＲＯＭ（記憶手段）
８６ 外部記憶装置（記憶手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば厚手のトレーシングペーパなどに複数の窪みや穴などによって模様を形成することで、装飾物を製作するパーチメントクラフトにおいて、これらの窪み及び穴の形成に適用するミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば紙や布などの被加工物に形成した窪み（エンボス）や穴を利用して種々の模様を表現することが広く利用されている。例えば特許文献１には、ドットインパクト装置を利用することにより、被加工物にエンボス加工を施すことが開示されている。また、特許文献２には、所定の模様の輪郭が予め形成されたエンボス加工用プレートを利用することにより、手作業によって厚紙などにエンボス加工を施すことが開示されている。
また近年では、例えばペーパアートとしてパーチメントクラフトが普及しつつある。パーチメントクラフトでは、厚手のトレーシングペーパなどを被加工物として使用して、これに複数の窪みや穴などを手作業にて形成することで、装飾物を製作している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−３２０１９５号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１０５７４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されているドットインパクト装置は、機器自体が大型であると共に、専用品であるため汎用性も低い。そのため、芸術や趣味として個人で利用するには不向きである。また、特許文献２に開示されているエンボス加工用プレートは、各種の模様に応じて専用のプレートを必要とする。そのため、模様の数が多くなる程、多くのプレートを必要とする。また、特許文献２の場合、模様の形成は手作業であり、加工が煩雑となって、製作に時間がかかるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、既存のミシンに備わる機構や装置を利用することにより、複数の窪みや穴からなる複雑な模様であっても、模様の形成が容易にできるパーチメントクラフトに適したミシンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１記載のミシンは、被加工物を押圧する着脱可能な押え足を下端部に装着する押え棒と、前記押え棒を上下動させる押え棒上下機構部と、前記押え棒上下機構部を駆動する押え棒駆動手段と、前記被加工物が載置される針板とを備えるミシンにおいて、前記押え棒に着脱可能に装着され、前記被加工物を下方へ押圧して、前記被加工物を窪ませる突状部材と、前記突状部材に対向する前記針板の上端部に設けられ、前記突状部材の先端を受ける受け部とを備え、前記押え棒駆動手段が前記押え棒上下機構部を介して前記押え棒を上下に駆動することにより、前記突状部材によって前記被加工物に窪みを形成することを特徴とする。
【０００７】
上記の構成を備えるミシンは、押え棒に装着された突状部材で被加工物に窪みを形成する。つまり、押え棒上下機構部を利用することで、押え棒の上下動によって駆動される突状部材と対向する位置に被加工物を置くことにより、被加工物には窪みが形成される。そして、押え棒を上下へ駆動しつつ被加工物を移動させることにより、被加工物には任意の位置に窪みが形成される。従って、複数の窪みからなる複雑な模様であっても容易に形成することができる。
【０００８】
請求項２記載のミシンは、請求項１記載のミシンであって、前記受け部は、柔軟な材料で形成されている緩衝部材であることを特徴とする。
請求項３記載のミシンは、請求項１又は２記載のミシンであって、前記押え棒の上下方向への移動量を設定する設定手段をさらに備え、前記押え棒駆動手段は、前記設定手段で設定された移動量に基づいて前記押え棒上下機構部を駆動することを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載のミシンは、請求項１から３のいずれか一項記載のミシンであって、被加工物を貫く着脱可能な針部材を下端部に装着する針棒と、前記針棒を上下動させる針棒上下機構部と、前記針棒上下機構部を駆動する針棒駆動手段と、前記押え棒駆動手段による前記押え棒上下機構部の駆動と前記針棒駆動手段による前記針棒駆動機構部の駆動とを選択的に実行する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載のミシンは、請求項４記載のミシンであって、保持された前記被加工物を、前後方向であるＹ方向と、このＹ方向と直交する左右方向であるＸ方向とへ移送する移送装置をさらに備え、前記制御手段は、前記移送装置による前記被加工物のＸ方向又はＹ方向の少なくと何れか一方への移送と、前記押え棒駆動手段による前記押え棒の上下動とを連動して実行することを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載のミシンは、請求項５記載のミシンであって、前記移送装置による前記被加工物の移送位置と前記押え棒駆動手段による前記押え棒の下降位置とを関連づけた窪み形成データ、及び前記移送装置による前記被加工物の移送位置と前記針棒駆動手段による前記針棒の下降位置とを関連づけた穴形成データを記憶する記憶手段をさらに備え、前記制御手段は、前記窪み形成データに基づいて前記突状部材による前記被加工物への窪みの形成を実行した後、前記穴形成データに基づいて前記針部材による前記被加工物への穴の形成を実行することを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載のミシンは、請求項６記載のミシンであって、前記制御手段は、前記被加工物の全体に前記窪み形成データに基づく前記被加工物への窪みの形成を実行した後、前記被加工物の全体に前記穴形成データに基づく前記被加工物への穴の形成を実行することを特徴とする。
請求項８記載のミシンは、請求項６記載のミシンであって、前記制御手段は、前記被加工物を複数の範囲に分割した設定範囲の内、一つの前記設定範囲ごとに、前記窪み形成データに基づく前記被加工物への窪みの形成及び前記穴形成データに基づく前記被加工物への穴の形成を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載のミシンによれば、押え棒に装着された突状部材で被加工物に窪みを形成する。つまり、押え棒上下機構部を利用することで、押え棒の上下動によって駆動される突状部材と対向する位置に被加工物を置くことにより、被加工物には窪みが形成される。そして、押え棒を上下へ駆動しつつ被加工物を移動させることにより、被加工物には任意の位置に窪みが形成される。従って、複数の窪みからなる複雑な模様であっても容易に形成することができる。ところで、家庭用ミシンは元より小型であって、縫製を趣味とする多くの個人ユーザに使用されている。また、近年、押え棒上下動機構部及び押え棒駆動手段を搭載した家庭用ミシンも提供されており、このような家庭用ミシンを用いることで、模様の形成を容易に行うことができる。
【００１４】
請求項２記載のミシンによれば、請求項１記載の効果に加え、受け部は緩衝部材であるため、押え棒の上下動に伴う突状部材と被加工物との衝突音は低減される。従って、加工の際に生じる騒音を低減することができる。
請求項３記載のミシンによれば、請求項１又は２記載の効果に加え、押え棒の移動量が変化すると、被加工物と突状部材との接触力が変化するので、窪みの深さ、及び窪みの深さに基づく被加工物の濃淡の具合などを適宜変更することができる。
【００１５】
請求項４記載のミシンによれば、請求項１から３のいずれか一項記載の効果に加え、針部材が取り付けられた針棒を備えているので、被加工物に突状部材による窪み及び針部材による穴を形成することができる。
請求項５記載のミシンによれば、請求項４記載の効果に加え、被加工物を移送する移送装置を備えているので、被加工物の移送と窪みの形成とを連動して実行させることができる。
【００１６】
請求項６記載のミシンによれば、請求項５記載の効果に加え、窪みを形成した後に穴を形成しているので、窪み及び穴を美しく繊細に形成することができる。即ち、穴を形成した後に窪みを形成すると、窪みの形成により、その近傍の穴が変形や破損するなどして美しい模様が形成できないからである。
請求項７記載のミシンによれば、請求項６記載の効果に加え、被加工物の全体に窪みを形成した後に穴を形成しているので、被加工物の全体に窪み及び穴を美しく繊細に形成することができる。即ち、穴を形成した後に窪みを形成すると、窪みの形成により、その近傍の穴が変形や破損するなどして美しい模様が形成できないからである。
請求項８記載のミシンによれば、請求項６記載の効果に加え、被加工物の設定範囲ごとに窪み及び穴を形成しているので、被加工物の移送量が低減し、窪み及び穴の加工に必要な時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態によるミシンを正面から見た概略斜視図
【図２】本実施形態のミシンを左方から見た概略斜視図
【図３】本実施形態のミシンの頭部に収容された針棒上下機構部及び押え棒上下機構部を示す概略斜視図
【図４】本実施形態のミシンの電気的構成を示すブロック図
【図５】形成模様を構成する窪みの位置及び穴の位置を示す模式図
【図６】模様データのデータ構造を示す模式図
【図７】形成模様を構成する窪み及び穴を示す模式図
【図８】窪み及び穴が形成された最終的な完成品を示す模式図
【図９】本実施形態によるミシンによるパーチメントクラフトの処理の流れを示す概略図
【図１０】エンボス加工工程の処理の流れを示す概略図
【図１１】穴開け加工工程の処理の流れを示す概略図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明によるミシンの実施形態を図面に基づいて説明する。また、図１に示す前後、左右及び上下をミシンの前後、及び上下として説明する。この場合、左右方向がＸ方向であり、前後方向がＹ方向であり、上下方向がＺ方向とする。本実施形態のミシンは、通常のミシンとして加工布に縫製を行うことが可能であると共に、被加工物にパーチメントクラフトを行うことも可能である。パーチメントクラフトを行う場合、被加工物としては例えばトレーシングペーパや厚紙などが使用される。なお、本実施形態におけるミシンは家庭用ミシンとするが、家庭用ミシンに限定するものではない。
【００１９】
図１及び図２に示すように本実施形態によるミシン１０は、ベッド部１１、脚柱部１２、アーム部１３、頭部１４、針棒１５及び押え棒１６等を備える。脚柱部１２は、ベッド部１１の右端側に上方へ延びて設けられている。アーム部１３は、ベッド部１１と対向して脚柱部１２の上端側から左方へ延びている。頭部１４は、アーム部１３の左端側に設けられている。ベッド部１１は、図３に示すように上端面と同一の平面上に針板１７を有している。ベッド部１１は、この針板１７の下方に図示しない釜機構及び送り機構を収容している。釜機構には、下糸が巻かれた図示しないボビンが着脱可能に装着される。送り機構は、図示しない加工布を移送するための図示しない送り歯を駆動する機構である。図１及び図２に示すように脚柱部１２は、前面に液晶ディスプレイ１８を有している。また、アーム部１３の前面下方には、縫製開始スイッチ２１、縫製終了スイッチ２２及び押え足昇降スイッチ２３等の各種スイッチが設けられている。
【００２０】
アーム部１３の上部側には、開閉可能なカバー２４が取り付けられている。このカバー２４は、アーム部１３の左右全長にわたって設けられ、アーム部１３の上方後端側に設けられている図示しない回転軸を中心に回転することによりアーム部１３の上方を開閉する。カバー２４の内部のアーム部１３には、上糸が巻かれた図示しない糸駒が収容される図示しない糸収容部を有している。針棒１５は、図３に示すように頭部１４に設けられ、頭部１４を構成するミシン機枠２９に上下へ往復移動可能に支持されている。この針棒１５は、針棒上下機構部２６により上下へ往復駆動される。針棒上下機構部２６は、図４に示すミシンモータ３０の駆動力によって図示しない主軸等を有するミシン駆動機構部を介して駆動される。ミシン駆動機構部は、周知の構成であるので説明を省略する。ミシンモータ３０は、特許請求の範囲の針棒駆動手段に相当する。
【００２１】
ミシン１０は、図３に示すように押え棒１６を上下に駆動する押え棒上下機構部２７を備えている。押え棒上下機構部２７は、針棒１５の後方に配置され、押え棒１６を上下に往復駆動する。押え棒上下機構部２７は、ラック部３１、止め輪３２、パルスモータ３３、駆動ギア３４、中間ギア３５、ピニオンギア３６、押え棒抱き３７、押え棒１６、押えばね３８、押え上げレバー３９、及び図４に示すようにポテンショメータ４１等を有している。図３に示すようにラック部３１は、押え棒１６の上端部分に上下へ昇降可能に取り付けられている。止め輪３２は、押え棒１６の上端に固定されている。パルスモータ３３は、押え棒１６を上下へ駆動する駆動力を発生する押え棒駆動手段であり、ラック部３１のすぐ右側においてミシン機枠２９に固定されている。駆動ギア３４は、パルスモータ３３の出力軸に取り付けられている。中間ギア３５は、駆動ギア３４と噛み合っている。ピニオンギア３６は、中間ギア３５と一体に形成され、ラック部３１と噛み合っている。押え棒抱き３７は、押え棒１６の高さ方向の中段部に固定されている。押えばね３８は、ラック部３１と押え棒抱き３７との間の押え棒１６に取り付けられている。押え上げレバー３９は、パルスモータ３３による押え棒１６の昇降動作とは独立して押え棒１６を手動で昇降させるための操作が入力される。ポテンショメータ４１は、押え棒１６の左側に設けられ、押え棒抱き３７の上下位置、即ち押え棒１６の上下方向の位置を検出する。
【００２２】
ポテンショメータ４１は、回転式のポテンショメータであって、ポテンショメータ４１の回転軸から右方へ延びる図示しないレバー部は、押え棒抱き３７の左方へ突出する突出部の上面に常に接触するように設けられている。これにより、押え棒１６の昇降に伴い押え棒抱き３７が昇降すると、レバー部が揺動し、ポテンショメータ４１の抵抗値が変化する。押え棒１６の位置は、この抵抗値の変化に応じて出力される電圧に基づいて検出される。
【００２３】
押え上げレバー３９は、一方の端部がミシン機枠２９に固定された図示しないピンを中心に揺動可能に支持されている。押え上げレバー３９は、ピンとは反対側の端部に手動操作のための操作部３９１を有している。この操作部３９１を手動操作することにより、押え上げレバー３９は下降位置から上昇位置まで揺動可能である。この押え上げレバー３９の揺動によって、パルスモータ３３の駆動力が加わらないときでも、押え棒１６は上下へ昇降される。押え上げレバー３９の近傍には、押え上げレバー３９の操作に連動してオン又はオフされる図４に示すリミットスイッチ４２が設けられている。このリミットスイッチ４２により、押え上げレバー３９の上下位置が検出される。
【００２４】
押え棒１６は、下端側に着脱可能な突状部材５１又は図示しない押え足を選択的に装着可能である。ミシン１０にて縫製を実行する場合、押え棒１６の下端には図示しない押え足が装着される。一方、ミシン１０にてパーチメントクラフトを実行する場合、押え棒１６の下端には突状部材５１が装着される。突状部材５１は、装着部５２を介して押え棒１６に装着されている。装着部５２は、ねじ部材５３を締め付けることによって押え棒１６の下端に取り付けられる。突状部材５１は、棒状に形成され、一方の端部（上端部）が装着部５２に挿入され、他方の端部（下端部）に凸頭部５４を有している。装着部５２に挿入された突状部材５１は、ねじ部材５５を締め付けることによって装着部５２に保持される。凸頭部５４は、例えば図３に示すような球状に形成されたものや、図示はしないが、角柱形状に形成されたものなどがあり、これら形状やその大きさについても複数種類が用意されている。ねじ部材５５を操作して突状部材５１を交換することにより、被加工物に接する凸頭部５４の形状や大きさを適宜変更することができる。
【００２５】
パルスモータ３３が駆動されると、その駆動力は中間ギア３５及びピニオンギア３６に伝達されラック部３１を駆動する。ラック部３１が上昇するとき、ラック部３１の上端面が押え棒１６の上端に固定されている止め輪３２を上昇させ、押え棒１６に取り付けられた突状部材５１も上昇する。パルスモータ３３を駆動してラック部３１が下降すると、ラック部３１の下端面に接する押えばね３８が下方へ押し付けられる。そのため、押え棒１６に固定されている押え棒抱き３７も下方へ押し付けられ、突状部材５１は凸頭部５４が針板１７側へ移動する。このように、突状部材５１が装着された押え棒１６は、パルスモータ３３によって上下へ駆動される。押え棒１６は、上位置と下位置との間で上下に往復駆動される。ここで、上位置とは、押え棒１６の上下への往復移動範囲において上端側を意味する。一方、下位置とは、押え棒１６の上下への往復移動範囲において下端側を意味する。
【００２６】
針棒１５は、下端側に着脱可能な針部材５６又は図示しない縫針を選択的に装着可能である。ミシン１０にて縫製を実行する場合、針棒１５の下端には図示しない縫針が装着される。一方、ミシン１０にてパーチメントクラフトを実行するとき、針棒１５の下端には針部材５６が装着される。針部材５６は、針抱き５７を介して針棒１５に装着されている。針抱き５７のねじ部材５８を締め付けることによって、針部材５６は針棒１５の下端に取り付けられる。針部材５６は、棒状に形成され、一方の端部（上端部）が針抱き５７を介して針棒１５に装着され、他方の端部（下端部）が先鋭な針状に形成されている。針部材５６は、縫針と異なり先端に針穴を有していない。針棒１５は、針棒上下機構部２６に伝達されたミシンモータ３０の駆動力によって、上位置と下位置との間で上下に往復駆動される。ここで、上位置とは、針棒１５の上下への往復移動範囲において上端側を意味する。一方、下位置とは、針棒１５の上下への往復移動範囲において下端側を意味する。
【００２７】
針板１７は、ベッド部１１の上面であって針棒１５及び押え棒１６の下端と対向する位置に設けられている。針板１７は、針穴６１及び受け部６３を有している。針穴６１は、針棒１５に装着された針部材５６の延長線上に位置している。これにより、針棒１５の下降に伴って針部材５６は針穴６１に進入し、針棒１５の上昇に伴って針部材５６は針穴６１から退出する。受け部６３は、押え棒１６に装着された突状部材５１の延長線上に位置している。これにより、押え棒１６の下降に伴って突状部材５１は受け部６３に接触し、押え棒１６の上昇に伴って突状部材５１は受け部６３との接触が解除される。受け部６３は、例えばゴムなどの柔軟な材料で形成されている緩衝部材を有している。これにより、押え棒１６の上下に伴って進退する突状部材５１が受け部６３に接する際の衝撃及び騒音は緩和される。
【００２８】
本実施形態の場合、突状部材５１は、装着部５２を介して押え棒１６に取り付けられている。つまり、押え棒１６が上下する軸線と突状部材５１が上下する軸線とはオフセットされている。これによって、図３に示すように、針板１７には図示しない送り歯が出没する角穴６２が設けられているが、この角穴６２から外れた位置に受け部６３を配置することができる。従って、通常の縫製とパーチメントクラフトとのいずれかを選択して実行する際に、夫々専用の針板を用意して交換するというようなことが不要となる。なお、パーチメントクラフトを実行する際には、前記送り歯は、図示しない送り歯沈下機構により針板１７の上面から突出しない位置に保持される。
【００２９】
本実施形態のミシン１０は、図１及び図２に示すように被加工物７０をＸ方向及びＹ方向へ移送する移送装置７１を備えている。移送装置７１は、枠部材７２、キャリッジ７３、Ｘ方向移送機構部７４及びＹ方向移送機構部７５を有している。Ｘ方向移送機構部７４はベッド部１１に着脱可能に装着される移送装置７１のケーシング７８に収容されている。Ｙ方向移送機構部７５はケーシング７８の直ぐ上方に配置され、カバー部材７９に収容されている。枠部材７２は、例えばトレーシングペーパなどの被加工物７０を支持している。キャリッジ７３は、枠部材７２を支持している。Ｙ方向移送機構部７５は、キャリッジ７３を前後方向であるＹ方向へ移送する。Ｘ方向移送機構部７４は、Ｙ方向移送機構部７５の下側に設けられ、キャリッジ７３をＹ方向移送機構部７５と共に左右方向であるＸ方向へ移送する。図４に示すようにＸ方向移送機構部７４は、Ｙ方向移送機構部７５をＸ方向へ駆動するＸモータ７６を有している。また、Ｙ方向移送機構部７５は、キャリッジ７３をＹ方向へ駆動するＹモータ７７を有している。Ｘモータ７６はケーシング７８に収容され、Ｙモータ７７はカバー部材７９に収容されている。この移送装置７１は、周知の構成であるので、Ｘ方向移送機構部７４及びＹ方向移送機構部７５の詳細な説明は省略する。
【００３０】
次に、ミシン１０の制御系について説明する。
ミシン１０は、図４に示すように制御手段としての制御装置８０を備えている。制御装置８０は、ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２及びＲＡＭ８３で構成されているマイクロコンピュータ、入力インターフェイス８４、並びに出力インターフェイス８５を有している。入力インターフェイス８４は、外部記憶装置８６、縫製開始スイッチ２１等のスイッチ類、ポテンショメータ４１及びリミットスイッチ４２と電気的に接続している。出力インターフェイス８５は、ミシンモータ３０、パルスモータ３３、液晶ディスプレイ１８、並びに移送装置７１のＸモータ７６及びＹモータ７７とそれぞれ駆動回路９１〜９５を経由して電気的に接続している。外部記憶装置８６は、例えばＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリやハードディスクドライブなどによって構成されている。
【００３１】
ＲＯＭ８２は、ミシン１０を制御する制御プログラムを記憶している。この制御プログラムは、縫製を実行するための縫製プログラム、パーチメントクラフトを実行するための実行プログラム及び液晶ディスプレイ１８に各種情報を表示させるための表示制御プログラム等を含んでいる。なお、制御プログラムは、ＲＯＭ８２に限らず一部又は全部を外部記憶装置８６に記憶してもよい。
【００３２】
制御装置８０は、例えば図５に示すような形成模様１００に対応する模様データに基づき、実行プログラムに従ってミシンモータ３０による針棒１５の駆動、パルスモータ３３による押え棒１６の駆動、並びにＸモータ７６及びＹモータ７７による被加工物７０を支持する枠部材７２の駆動を制御する。また、制御装置８０は、模様データに基づいて押え棒１６の上下への移動量、すなわち受け部６３側への移動距離を設定する。このように制御装置８０は、特許請求の範囲の設定手段を構成している。
【００３３】
図６に示すように模様データ１１０は、図５に示すような形成模様１００に対応して設定され、窪み形成データ１１１及び穴形成データ１１２で構成されている。図５において、小さな丸印１０１はいずれも突状部材５１による窪み形成位置の中心を示し、大きな丸印１０２はいずれも針部材５６による穴形成位置を示す。図６に示すように、模様データ１１０を構成する窪み形成データ１１１及び穴形成データ１１２は、それぞれ窪み形成データ１１１であるか穴形成データ１１２であるかを示す「Ｍ値１１３」、窪み又は穴を形成する座標を示す「Ｘ座標値１１４」及び「Ｙ座標値１１５」を含んでいる。この「Ｍ値１１３」は、「０」のとき窪みを形成するための窪み形成データ１１１であることを示し、「１」のとき穴を形成するための穴形成データ１１２であることを示す。図６に示す本実施形態の模様データ１１０の場合、「Ｍ値１１３」が「０」の窪み形成データ１１１と、「Ｍ値１１３」が「１」の穴形成データ１１２とは一連のデータとして設定されている。ＲＯＭ８２又は外部記憶装置８６には、図５に示すような形成模様１００に対応する模様データ１１０に限らず、複数の形成模様にそれぞれ対応する複数の模様データを記憶している。ユーザは、例えば液晶ディスプレイ１８に表示された各模様データ１１０に基づく形成模様１００の画像を参照して、任意の形成模様を選択することができる。
【００３４】
窪み形成データ１１１は、さらに窪みの深さを設定する「深さ値１１６」を含んでいる。「深さ値１１６」は、各窪みごとに設定されている。「深さ値１１６」は、押え棒１６に装着された突状部材５１の移動量に相当する。被加工物７０としてトレーシングペーパを用いる場合、トレーシングペーパに形成される窪みの深さに応じて、窪みの濃淡の度合が変化する。例えば被加工物７０がトレーシングペーパの場合、突状部材５１の移動量が大きく窪みが深いとき白濁は濃くなるのに対し、突状部材５１の移動量が小さく窪みが浅いとき白濁は薄くなる。このように窪みごとに「深さ値１１６」を設定することにより、突状部材５１の移動量が設定され、被加工物７０に形成される窪みの深さは制御される。
【００３５】
この場合、「深さ値１１６」は、例えば「０．５ｍｍ」や「１．２ｍｍ」のような実際の深さに限らず、図６の模様データ１１０に示すように深さの段階に応じて設定した値であってもよい。例えば最も浅い窪みを形成するとき「深さ値１１６」は「１」とし、深さに応じて段階的に「深さ値１１６」は「２」、「３」・・・とし、窪みを形成しないとき「深さ値１１６」は「０」のように設定してもよい。制御装置８０は、これらの実際の深さを示す「深さ値１１６」、又は深さの段階を示す「深さ値１１６」に基づいて押え棒１６に装着された突状部材５１の移動量を制御する。
【００３６】
窪み形成データ１１１及び穴形成データ１１２のＸ座標値１１４及びＹ座標値１１５は、窪み又は穴を形成する位置を示している。制御装置８０は、模様データ１１０のＸ座標値１１４及びＹ座標値１１５に基づいて移送装置７１のＸモータ７６及びＹモータ７７を駆動する。これにより、移送装置７１の枠部材７２に支持された被加工物７０は、Ｘ座標値１１４及びＹ座標値１１５に基づいて突状部材５１の鉛直方向の中心線の延長上又は針部材５６の鉛直方向の中心線の延長上に移送される。その結果、被加工物７０には、模様データ１１０に基づいて図７示すように窪み１２１及び穴１２２からなる形成模様１２０が形成される。図７における形成模様１２０において、網掛けされた比較的大きな円形状の部分は窪み１２１を示し、比較的小さな円形状の部分は穴１２２を示している。そして、例えばハサミなどを用いて窪み１２１及び穴１２２からなる形成模様１２０の最も外周の穴１２２に沿って被加工物７０を切り出すことにより、図８に示すような完成品１３０が製作される。完成品１３０は、網掛けの部分が窪み１３１に対応し、比較的小さな円形状の内側が穴１３２に対応する。
【００３７】
次に、上記の構成のミシン１０によるパーチメントクラフトの処理を説明する。
（メインルーチン）
まず、図９に基づいてミシン１０による処理のメインルーチンについて説明する。
ミシン１０の制御装置８０は、まずパーチメントクラフトを実行するパーチメントクラフトモードであるか否かを判断する（Ｓ１０１）。ミシン１０は、パーチメントクラフトに限らず、通常の縫製も実行可能である。そのため、制御装置８０は、パーチメントクラフトモード又は縫製モードのいずれが設定されているかを判断する。パーチメントクラフトモードのとき、押え棒１６には装着部５２を介して突状部材５１が装着され、針棒１５には針部材５６が装着される。一方、縫製モードのとき、押え棒１６には図示しない押え足が装着され、針棒１５には図示しない縫針が装着される。また、縫製モードのとき、上糸が巻かれた図示しない糸駒及び下糸が巻かれた図示しないボビンもミシン１０に取り付けられる。なお、パーチメントクラフトモードのとき、上糸及び下糸は使用しない。そのため、制御装置８０は、上糸の有無を検出する図示しない上糸切れセンサー、及び下糸の残量を検出する図示しない下糸残量センサーからの出力を無視する。本実施形態の場合、パーチメントクラフトモードのとき、ミシン１０は移送装置７１を装着している。一方、縫製モードの場合、移送装置７１は、通常縫製を実行するときにはミシン１０から取り外され、刺繍縫製を実行するときにはミシン１０に装着される。
【００３８】
制御装置８０は、パーチメントクラフトモードであると判断すると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、窪み１２１を形成するエンボス加工工程を実行すると共に（Ｓ１０２）、穴１２２を形成する穴開け加工工程を実行する（Ｓ１０３）。本実施形態の場合、被加工物７０の全体にエンボス加工工程を実行した後、引き続いて被加工物７０の全体に穴開け加工工程を実行する。エンボス加工工程及び穴開け加工工程の詳細は、後述する。制御装置８０は、縫製モードであると判断すると（Ｓ１０１：Ｎｏ）、通常の縫製又は刺繍縫製を実行する（Ｓ１０４）。
【００３９】
（エンボス加工工程）
図１０に基づいてエンボス加工工程について説明する。
メインルーチンのＳ１０２においてエンボス加工工程に移行すると、制御装置８０は針棒１５、押え棒１６及び移送装置７１を駆動する。具体的には、制御装置８０は、針棒１５を上位置で停止させると共に、押え棒１６を上位置で停止させる（Ｓ２０１）。なお、針棒１５及び押え棒１６の上位置は、被加工物７０に接しない範囲であれば、上端の上位置に限らず、上下への往復移動範囲の中間であってもよい。
【００４０】
制御装置８０は、針棒１５及び押え棒１６を上位置で停止させると共に、枠部材７２に支持された被加工物７０を移送装置７１によりエンボス加工を実行する位置へ移送する（Ｓ２０２）。制御装置８０は、模様データ１１０の窪み形成データ１１１に基づいて枠部材７２を移送する。本実施形態の場合、突状部材５１の中心位置は、装着部５２によって押え棒１６の中心から離れた位置で、且つ針棒１５に装着された針部材５６の中心からも所定距離だけ離れた位置にある。そのため、制御装置８０は、窪み形成データ１１１に対して、この突状部材５１と針部材５６との距離を補正値として加算（又は減算）して移送装置７１をＸ方向及びＹ方向へ駆動する。なお、Ｘ座標値１１４とＹ座標値１１５とに前記補正値を夫々組み込んだデータを、窪み形成データ１１１として設定してもよい。
【００４１】
制御装置８０は、針棒１５、押え棒１６及び移送装置７１を駆動すると、押え棒１６のみを上位置から下位置へ駆動すると共に、さらに押え棒１６を下位置から上位置へ駆動する（Ｓ２０３）。つまり、制御装置８０は、パルスモータ３３へ通電することにより、押え棒１６を駆動する。このとき、制御装置８０は、模様データ１１０に含まれる深さ値１１６に基づいて押え棒１６の下降量を制御する。このように、制御装置８０は、押え棒１６のみを上下へ往復駆動させつつ、押え棒１６の下方向への移動量を制御する。その結果、被加工物７０には、窪みすなわちエンボスが形成される。
【００４２】
押え棒１６を上下へ駆動すると、制御装置８０は模様データ１１０に含まれる窪み形成データ１１１に基づいて窪み１２１の形成が全て完了したかを判断する（Ｓ２０４）。制御装置８０は、窪み１２１の形成が全て完了したと判断すると（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、図９に示すメインルーチンへリターンする。一方、制御装置８０は、窪み１２１の形成が完了していないと判断すると（Ｓ２０４：Ｎｏ）、ステップＳ２０１へ戻り、模様データ１１０に含まれる全ての窪み形成データ１１１に対応する全ての窪み１２１の形成が完了するまでＳ２０１以降の処理を繰り返す。
【００４３】
（穴開け加工工程）
図１１に基づいて穴開け加工工程について説明する。
メインルーチンのＳ１０３において穴開け加工工程に移行すると、制御装置８０は針棒１５、押え棒１６及び移送装置７１を駆動する。具体的には、制御装置８０は、針棒１５を上位置で停止させると共に、押え棒１６を上位置で停止させる（Ｓ３０１）。
【００４４】
制御装置８０は、針棒１５及び押え棒１６を上位置で停止させると共に、枠部材７２に支持された被加工物７０を移送装置７１により穴開け加工を実行する位置へ移送する（Ｓ３０２）。制御装置８０は、模様データ１１０の穴形成データ１１２に基づいて枠部材７２を移送する。本実施形態の場合、針部材５６は針棒１５の中心に支持されている。そのため、制御装置８０は、穴形成データ１１２のＸ座標値１１４及びＹ座標値１１５に基づいて移送装置７１をＸ方向及びＹ方向へ駆動する。
【００４５】
制御装置８０は、針棒１５、押え棒１６及び移送装置７１を駆動すると、針棒１５のみを上位置から下位置へ駆動すると共に、さらに針棒１５を下位置から上位置へ駆動する（Ｓ３０３）。制御装置８０は、ミシンモータ３０へ通電することにより、針棒１５を駆動する。ミシンモータ３０によって駆動される針棒１５は、上下方向の移動距離が通常の縫製と同様に一定である。針棒１５と共に針部材５６が上下へ移動することにより、被加工物７０には穴１２２が形成される。
【００４６】
針棒１５を上下へ駆動すると、制御装置８０は模様データ１１０に含まれる穴形成データ１１２に基づいて穴１２２の形成が全て完了したかを判断する（Ｓ３０４）。制御装置８０は、穴１２２の形成が全て完了したと判断すると（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、図９に示すメインルーチンへリターンする。一方、制御装置８０は、穴１２２の形成が完了していないと判断すると（Ｓ３０４：Ｎｏ）、ステップＳ３０１へ戻り、模様データ１１０に含まれる全ての穴形成データ１１２に対応する全ての穴１２２の形成が完了するまでＳ３０２以降の処理を繰り返す。
【００４７】
以上の手順により、図７に示すように被加工物７０には、押え棒１６の上下への往復移動に伴う突状部材５１による窪み１２１の形成と、針棒１５の上下への往復移動に伴う針部材５６による穴１２２の形成とが順に実行される。穴１２２が形成された被加工物７０は、例えばハサミなどにより最も外周の穴１２２に沿って切り出すことにより、図８に示すような完成品１３０が製作される。
【００４８】
以上説明したミシン１０の実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
ミシン１０は、押え棒１６に装着された突状部材５１で被加工物７０に窪み１２１を形成している。この突状部材５１は、ミシン１０に備わる押え棒上下機構部２７を利用して、押え棒１６の上下動に伴って駆動される。この突状部材５１と対向する位置に被加工物７０を置くことにより、被加工物７０には窪み１２１が形成される。これにより、突状部材５１が装着された押え棒１６を上下へ駆動しつつ被加工物７０を移動させることにより、被加工物７０には任意の位置に窪み１２１が形成される。従って、複数の窪み１２１からなる複雑な模様も容易に形成することができる。
【００４９】
針板１７の受け部６３は、例えばゴムなどの柔軟な緩衝部材である。そのため、押え棒１６の上下動に伴って突状部材５１が針板１７側へ移動するとき、突状部材５１の先端は受け部６３の緩衝部材に当たる。柔軟な緩衝部材は、突状部材５１の先端と接することにより、その衝撃を緩和する。従って、突状部材５１と被加工物７０との衝突音を低減することができ、加工の際に生じる騒音を低減することができる。
【００５０】
突状部材５１が装着される押え棒１６は、模様データ１１０に含まれる「深さ値１１６」に基づいて被加工物７０側への移動量が制御される。「深さ値１１６」に基づいて押え棒１６の移動量が変化すると、被加工物７０が突状部材５１によって押し込まれる深さ或は押し込まれる力が変化する。例えば被加工物７０としてトレーシングペーパを利用する場合、トレーシングペーパは突状部材５１が押し込まれる深さ或は押し込まれる力によって窪み１２１の濃淡の度合が変化する。従って、突状部材５１が装着される押え棒１６の移動量を変化させることにより、被加工物７０に形成する窪み１２１の濃淡の具合などを容易に変更することができる。また、被加工物７０が突状部材５１によって押し込まれる深さ或は押し込まれる力が変化しても、緩衝部材である受け部６３がそれを吸収することができる。
【００５１】
ミシン１０は、針部材５６が取り付けられた針棒１５を備えている。すなわち、ミシン１０は、通常の縫製を実行する際に縫針が装着される針棒１５に針部材５６が装着される。この針部材５６は、ミシン１０に備わる針棒上下機構部２６を利用して、針棒１５の上下動に伴って駆動される。そのため、ミシン１０の機能をそのまま利用することができる。針部材５６と対向する位置に被加工物７０を置くことにより、被加工物７０には穴１２２が形成される。これにより、針部材５６が装着された針棒１５を上下へ駆動しつつ被加工物７０を移動させることにより、被加工物７０には任意の位置に穴１２２が形成される。従って、窪み１２１だけでなく穴１２２を含む複雑な模様も容易に形成することができる。
【００５２】
ミシン１０は、被加工物７０を移送する移送装置７１を備えている。そのため、制御装置８０は、移送装置７１による被加工物７０の移送と突状部材５１による窪み１２１の形成及び針部材５６による穴１２２の形成とを連動して制御する。これにより、移送装置７１の枠部材７２に被加工物７０に装着し、模様形成の処理を開始すると、被加工物７０には自動的に模様データ１１０に基づく窪み１２１及び穴１２２が形成される。従って、複雑な模様でも高い精度かつ短時間で形成することができる。
【００５３】
制御装置８０は、模様データ１１０に含まれる窪み形成データ１１１に基づいて被加工物７０に窪み１２１を形成した後、穴形成データ１１２に基づいて被加工物７０に穴１２２を形成している。被加工物７０に穴１２２を形成すると、形成された穴１２２に近い部分では被加工物７０の強度が低下する。そのため、形成された穴１２２に近い位置に窪み１２１を形成するとき、強度の不足による被加工物７０の変形や破損を招き、形成される模様の形状精度が低下するおそれがある。そこで、被加工物７０に窪み１２１を形成した後に穴１２２を形成することにより、窪み１２１及び穴１２２はいずれも高い精度で形成される。従って、模様を構成する窪み１２１及び穴１２２を美しく繊細に形成することができる。
【００５４】
制御装置８０は、窪み１２１を形成した後に穴１２２を形成する場合、被加工物７０の全体に窪み１２１を形成した後に穴１２２を形成している。従って、被加工物７０の全体に形成模様１２０を構成する窪み１２１及び穴１２２を美しく繊細に形成することができる。
【００５５】
（その他の実施形態）
上述したミシン１０の実施形態では、被加工物７０の全体に形成模様１２０を構成する窪み１２１を形成した後、被加工物７０の全体に形成模様１２０を構成する穴１２２を形成する例について説明した。しかし、被加工物７０を複数の設定範囲に分割（小分割）し、この設定範囲ごとに形成模様１２０を構成する窪み１２１の形成と穴１２２の形成とを続けて実行してもよい。そして、いずれかの設定範囲で窪み１２１及び穴１２２の形成が完了すると、他の設定範囲で窪み１２１及び穴１２２の形成を実行し、被加工物７０の全体に窪み１２１及び穴１２２を形成する構成としてもよい。このように、被加工物７０を分割した各設定範囲ごとに窪み１２１及び穴１２２の形成を実行することにより、移送装置７１によって移送される被加工物７０の移送量は低減される。そのため、特に大きな被加工物７０に模様を形成する場合、設定範囲ごとに窪み１２１及び穴１２２を形成することにより、被加工物７０の移送に要する時間が短縮される。従って、模様の形成に必要な時間を短縮することができる。
【００５６】
また、上述のミシン１０の実施形態では、被加工物７０を移送装置７１で移送する構成について説明した。しかし、ミシン１０に移送装置７１を装着しなくてもよい。この場合、ユーザは、手動で被加工物７０を前後及び左右へ移送する。ユーザが手動で被加工物７０を移送することにより、機械的ではない手作り感のある模様を形成することができる。
【００５７】
さらに、上述のミシン１０の実施形態では、針板１７の受け部６３を柔軟な緩衝部材で構成する例について説明した。しかし、受け部６３は、緩衝部材に限らず、例えば針板１７に形成した穴や凹部であってもよい。例えば針板１７に突状部材５１の凸頭部５４の形状に対応した穴や凹部を設けることにより、突状部材５１は被加工物７０に対しより確実かつ強固に食い込む。そのため、先鋭な窪みが容易に形成される。このように、受け部６３の構成を変更することにより、被加工物７０に形成する窪みの質感を変更することができる。
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ ミシン
１５ 針棒
１６ 押え棒
１７ 針板
２６ 針棒上下機構部
２７ 押え棒上下機構部
３０ ミシンモータ（針棒駆動手段）
３３ パルスモータ（押え棒駆動手段）
５１ 突状部材
５６ 針部材
６３ 受け部
７０ 被加工物
７１ 移送装置
８０ 制御装置（設定手段、制御手段）
８２ ＲＯＭ（記憶手段）
８６ 外部記憶装置（記憶手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を押圧する着脱可能な押え足を下端部に装着する押え棒と、
前記押え棒を上下動させる押え棒上下機構部と、
前記押え棒上下機構部を駆動する押え棒駆動手段と、
前記被加工物が載置される針板とを備えるミシンにおいて、
前記押え棒に着脱可能に装着され、前記被加工物を下方へ押圧して、前記被加工物を窪ませる突状部材と、
前記突状部材に対向する前記針板の上端部に設けられ、前記突状部材の先端を受ける受け部とを備え、
前記押え棒駆動手段が前記押え棒上下機構部を介して前記押え棒を上下に駆動することにより、前記突状部材によって前記被加工物に窪みを形成することを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記受け部は、柔軟な材料で形成されている緩衝部材であることを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記押え棒の上下方向への移動量を設定する設定手段をさらに備え、
前記押え棒駆動手段は、前記設定手段で設定された移動量に基づいて前記押え棒上下機構部を駆動することを特徴とする請求項１又は２記載のミシン。
【請求項４】
被加工物を貫く着脱可能な針部材を下端部に装着する針棒と、
前記針棒を上下動させる針棒上下機構部と、
前記針棒上下機構部を駆動する針棒駆動手段と、
前記押え棒駆動手段による前記押え棒上下機構部の駆動と前記針棒駆動手段による前記針棒駆動機構部の駆動とを選択的に実行する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のミシン。
【請求項５】
保持された前記被加工物を、前後方向であるＹ方向と、このＹ方向と直交する左右方向であるＸ方向とへ移送する移送装置をさらに備え、
前記制御手段は、前記移送装置による前記被加工物のＸ方向又はＹ方向の少なくと何れか一方への移送と、前記押え棒駆動手段による前記押え棒の上下動とを連動して実行することを特徴とする請求項４記載のミシン。
【請求項６】
前記移送装置による前記被加工物の移送位置と前記押え棒駆動手段による前記押え棒の下降位置とを関連づけた窪み形成データ、及び前記移送装置による前記被加工物の移送位置と前記針棒駆動手段による前記針棒の下降位置とを関連づけた穴形成データを記憶する記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記窪み形成データに基づいて前記突状部材による前記被加工物への窪みの形成を実行した後、前記穴形成データに基づいて前記針部材による前記被加工物への穴の形成を実行することを特徴とする請求項５記載のミシン。
【請求項７】
前記制御手段は、前記被加工物の全体に前記窪み形成データに基づく前記被加工物への窪みの形成を実行した後、前記被加工物の全体に前記穴形成データに基づく前記被加工物への穴の形成を実行することを特徴とする請求項６記載のミシン。
【請求項８】
前記制御手段は、前記被加工物を複数の範囲に分割した設定範囲の内、一つの前記設定範囲ごとに、前記窪み形成データに基づく前記被加工物への窪みの形成及び前記穴形成データに基づく前記被加工物への穴の形成を実行することを特徴とする請求項６記載のミシン。
【請求項１】
被加工物を押圧する着脱可能な押え足を下端部に装着する押え棒と、
前記押え棒を上下動させる押え棒上下機構部と、
前記押え棒上下機構部を駆動する押え棒駆動手段と、
前記被加工物が載置される針板とを備えるミシンにおいて、
前記押え棒に着脱可能に装着され、前記被加工物を下方へ押圧して、前記被加工物を窪ませる突状部材と、
前記突状部材に対向する前記針板の上端部に設けられ、前記突状部材の先端を受ける受け部とを備え、
前記押え棒駆動手段が前記押え棒上下機構部を介して前記押え棒を上下に駆動することにより、前記突状部材によって前記被加工物に窪みを形成することを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記受け部は、柔軟な材料で形成されている緩衝部材であることを特徴とする請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記押え棒の上下方向への移動量を設定する設定手段をさらに備え、
前記押え棒駆動手段は、前記設定手段で設定された移動量に基づいて前記押え棒上下機構部を駆動することを特徴とする請求項１又は２記載のミシン。
【請求項４】
被加工物を貫く着脱可能な針部材を下端部に装着する針棒と、
前記針棒を上下動させる針棒上下機構部と、
前記針棒上下機構部を駆動する針棒駆動手段と、
前記押え棒駆動手段による前記押え棒上下機構部の駆動と前記針棒駆動手段による前記針棒駆動機構部の駆動とを選択的に実行する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のミシン。
【請求項５】
保持された前記被加工物を、前後方向であるＹ方向と、このＹ方向と直交する左右方向であるＸ方向とへ移送する移送装置をさらに備え、
前記制御手段は、前記移送装置による前記被加工物のＸ方向又はＹ方向の少なくと何れか一方への移送と、前記押え棒駆動手段による前記押え棒の上下動とを連動して実行することを特徴とする請求項４記載のミシン。
【請求項６】
前記移送装置による前記被加工物の移送位置と前記押え棒駆動手段による前記押え棒の下降位置とを関連づけた窪み形成データ、及び前記移送装置による前記被加工物の移送位置と前記針棒駆動手段による前記針棒の下降位置とを関連づけた穴形成データを記憶する記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記窪み形成データに基づいて前記突状部材による前記被加工物への窪みの形成を実行した後、前記穴形成データに基づいて前記針部材による前記被加工物への穴の形成を実行することを特徴とする請求項５記載のミシン。
【請求項７】
前記制御手段は、前記被加工物の全体に前記窪み形成データに基づく前記被加工物への窪みの形成を実行した後、前記被加工物の全体に前記穴形成データに基づく前記被加工物への穴の形成を実行することを特徴とする請求項６記載のミシン。
【請求項８】
前記制御手段は、前記被加工物を複数の範囲に分割した設定範囲の内、一つの前記設定範囲ごとに、前記窪み形成データに基づく前記被加工物への窪みの形成及び前記穴形成データに基づく前記被加工物への穴の形成を実行することを特徴とする請求項６記載のミシン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１９３９５２（Ｐ２０１０−１９３９５２Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３９３０９（Ｐ２００９−３９３０９）
【出願日】平成２１年２月２３日（２００９．２．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２３日（２００９．２．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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